Magnesio

FuncinEl magnesio est involucrado en ms de 300 procesos enzimticos en el organismo, as como en el mantenimiento de los niveles intracelulares de potasio y calcio. Tambin juega un papel importante en el desarrollo y mantenimiento de hueso y otros tejidos calcificados.

Reacciones metablicas en las que participa Sintesis y utilizacin de compuestos ricos en energa. El magnesio es necesario para la sntesis de diversos compuestos con enlaces ricos en energa: a) Enlace anhdrido fosfrico presente en la molcula de ATP. La energa liberada en la hidrlisis del ATP depende de la concentracin de iones Mg y Ca . Este tipo de enlaces tambin se encuentra en otros nucleotidos trifosfato como guanosina trifosfato (GTP), uridina trifosfato (UTP), citidina trifosfato (CTP) e inosina trifosfato (ITP). b) Enlace fosfamida de la fosfocreatina c) Enlace fosfoenol del fosfoenol piruvato d) Enlace entre un cido y un grupo tiol como el acil-CoA o succinil-CoA. L

La sntesis de estos compuestos a partir de los compuestos de su degradacin realizada mediante fosforilacin asociada a reacciones redox requiere la presencia de magnesio. Adems, el magnesio es necesario para utilizar estos enlaces ricos en energa, tanto si transcurren por transferencia como por hidrlisis. Activa las reacciones de transferencia de grupos fosforilados catalizados por fosforil transferasas.

Sintesis de transportadores de protones y electrones. El magnesio es necesario en la formacin de nucleotidos difosforilados (NAD) y trifosforilados (NADP); en la formacin de flavin nucleotidos (FMN y FAD).

Sintesis y actividad de numerosas enzimas. La importancia del magnesio en este apartado deriva tanto de ser elemento constituyente de las moleculas, como su papel en la sintesis de enzimas en particular y de proteinas en general. Adems, este catin activa un gran nmero de enzimas, aproximadamente 300, y esto lo hace por varios mecanismos: a) En algunos casos el magnesio se encuentra unido al sustrato formando quelatos; el complejo ATP-Mg es un representante tipico de este tipo de complejos. El mecanismo propuesto es el siguiente: Mg + S=MgS; MgS + E=MgES =MgP + E. En esta secuencia el Mg reacciona con el sustrato; como consecuencia de esto el complejo MgS, como el verdadero sustrato reacciona con el enzima. En varias quinasas, la creatin quinasa por ejemplo, el verdadero sustrato es el Mg-ATP. En este caso el Magnesio no interacciona directa mente con la enzima. Puede servir para neutralizar la densidad de carga negativa sobre el ATP y facilitar la fijacin al enzima. Los complejos ternarios de esta configuracin se conocen como complejos ligados por el sustrato. Este tipo de reaccin tambien ocurre con la hexoquinasa y fosfoglicerato quinasa. Todas las quinasas, excepto la Piruvato quinasa muscular y la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa, son complejos ligados por el sustrato. b) En todos los casos el magnesio se une primero a la enzima que as adquiere su configuracin activa capaz de actuar con el sustrato. Mg+E=MgE; Mg+S=MgSE=MgE+P. En esta secuencia, el Mg primero reacciona con el enzima. A continuacin, se produce un cambio conformacional del enzima como resultado de la activacin enzimtica. Despues de esto el sustrato se une al enzima. Este tipo de reaccin lo siguen enzimas como la enolasa, la pirofosfatasa y la piruvato quinasa: El Mg en la piruvato quinasa sirve para quelar el ATP a la enzima. La ausencia del cofactor metlico hace que el ATP sea incapaz de unirse a la enzima. Las enzimas de esta clase son complejos ternarios ligados por el metal. De esta manera, la unin del sustrato al complejo MgE tambin puede estar relacionada con la participacin del Mg. c) Los dos mecanismos anteriores pueden completarse. El Mg puede formar el complejo ATPMg que ser el sustrato de una ATPasa, la cual actuar como el sustrato cuando es activada por Mg. En algunas ocasiones el Mg puede inhibir estas protenas, como ocurre con la ATPasa de la miosina y en algunas guanilato ciclasas. Las principales enzimas dependientes de ATP que participan en el metabolismo de los principios inmediatos son: Glcidos: glucoquinasa, hexoquinasa, galactoquinasa, glucosa-6-fosfatasa, aldolasa, glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, transcetolasa, fosfoglicerato quinasa, etc. Lpidos: acetil CoA sintetasa, B-cetotiolasa, diglicrido quinasa, fosfatido fosfayasa, lecitincolesterol-acil transferasa (LCAT), etc. Acidos nucleicos y protenas: RNA polimerasa, DNA polimerasa, ornitil carbamil transferasa, glutamina sintetasa, carbamato quinasa, creatina quinasa, insulinasa etc. Otros: fosfatasa alcalina, colinesterasa.

Elemento estabilizador de la membrana celular: Una de las funciones ms importantes del Mg es la de constituir complejos con los fosfolpidos que estabilizan las membranas. El dficit del in incrementa la permeabilidad de la membrana plasmtica aumentando los niveles intracelulares de Ca y P y disminuyendo los de K y fosfato. (Planells et al., 1993) ya que adems de los cambios estructurales que ocasiona (Aranda et al., 1989, Lerma et al. 1995) el Mg es esencial para la actividad de la bomba de Na y Ca. Se ha puesto de manifiesto que regula el cotransporte de Na, K, Cl yKCl e influye en el movimiento de iones a travs de los canales de Ca, K yNa (Flatman, 1991). A nivel mitocondrial mantiene la permeabilidad de la membrana y el acoplamiento de la fosforilacin y produccin de ATP. Igualmente es necesario para mantener la estabilidad fsica de los ribosomas, manteniendo los complejos de RNA y junto a los factores de elongacin y polimerizacin forma polipeptidos y la conformacin ms estable de la protena. Tambin puede proteger a los lisosomas. A nivel del ncleo mantiene la integridad fsica de la doble hlice de DNA, facilita la formacin de los RNAm y ayuda a la integridad estructural de los cromosomas. En resumen de su importancia bioqumica podemos indicar que es necesario para la sintesis de compuestos ricos en energa, transportadores de electrones y enzimas y para el control de sus efectos. Es un regulador esencial en el ciclo celular y tiene un papel importante en la coordinacin del metabolismo. Es un agente estabilizador celular y subcelular, necesario para la estabilidad de las membranas plasmticas, integridad de las mitocondrias, lisosomas, polisomas y cromosomas, y del DNA y RNAm y de los complejos de RNA. Por todo ello el magnesio puede ser un importante eslabn entre los sistemas de transporte y el metabolismo y probablemente su concentracin se encuentre regulada con precisin. Maguire(1990) indica que el Mg puede tener un papel complementario como agente regulador crnico, al contrario que el Ca que sera agudo, ajustando la sensibilidad de la respuesta del sistema. Funciones Fisiolgicas El magnesio es fundamental para numerosas funciones fisiolgicas , entre las que podemos brevemente destacar: 1.- Sistema neuromuscula, interviene este catin en: excitabilidad neuronal excitabilidad muscular 2.- Sistema cardiovascular: Corazn: afecta a la contractibilidad e irritabilidad cardioprotector antihipxico antiisqumico Sistema circulatorio: protege las paredes de los vasos vasodilatador 3.- Sistema sanguneo: antitrombtico estabiliza los eritrocitos aumenta la produccin de leucocitos 4. -Otros sistemas: necesario en el crecimiento y maduracin sea metabolismo mineral interviene en la transmisin gentica Activa la movilidad de los espermatozoides Activa las funciones hepticas Interviene en la sntesis de surfactante pulmonar Necesario para la sntesis de hormonas Interviene en funciones antialrgicas

Absorcin, Metabolismo, almacenamiento y excrecinEl magnesio es absorbido a lo largo del tracto gastrointestinal, con la mxima absorcin ocurriendo posiblemente en el yeyuno distal y el leon. En adultos y nios, la fraccin de absorcin del magnesio es inversamente proporcional a la cantidad de magnesio consumido. Esto significa, que entre ms magnesio se consume, ms baja es la proporcin absorbida (y viceversa). Esto puede ser explicado por la manera en cmo es absorbido el magnesio en el intestino, esto es por una va de transporte activo saturable y transporte pasivo insaturable. En una pequea medida, la vitamina D parece mejorar la absorcin de magnesio.Los niveles corporales de magnesio son mantenidos principalmente por los riones, donde el magnesio es filtrado y reabsorbido. Aproximadamente el 50-60% del total corporal de magnesio es almacenado en el hueso. La ingesta de magnesio en niveles excesivos es eficientemente excretada en la orina.

Determinacin de requerimientosLos requerimientos de magnesio para adultos estn basados en estudios de balance diettico de magnesio. Aunque varios estudios de balance diettico de magnesio han sido realizados, no todos han cumplido con los requerimientos de una investigacin bien diseada. El mnimo de requerimientos para estudios de balance usados para determinacin de la EAR incluyen ya sea un periodo adaptativo de al menos 12 das o la determinacin de un balance hecho mientras los sujetos consumen dietas elegidas libremente. La desventaja de la ltima es que no se proveen los dos niveles de ingesta necesitados para determinar la relacin dosis-respuesta.

Criterios para determiner los requerimientos de magnesio

LA ULPor las siglas: Tolerable Upper Intake Level (UL), esta es el nivel ms alto de magnesio ingerido con agudeza sin alimentos que es probable no posea riesgo o efectos adversos para casi todos los individuos. Los miembros de la poblacin en general no deberan exceder rutinariamente la UL.

Cuando es ingerido como una sustancia naturalmente presente en los alimentos, el magnesio no ha demostrado ejercer ningn efecto adverso. Sin embargo, los efectos adversos de la ingesta excesiva de magnesio han sido observados por ingesta proveniente de fuentes no alimenticias, como varias sales de magnesio usadas para propsitos farmacolgicos. Por lo tanto, la UL para el magnesio representa a la ingesta aguda proveniente de agentes farmacolgicos y no contempla la ingesta de agua y alimentos. La Ul para adultos est basada en la diarrea como punto crtico y est derivada de varios estudios en adultos que evaluaron los efectos de la ingesta excesiva originaria de fuentes no alimenticias.Aunque algunos estudios han notado diarrea y molestias intestinales leves en un pequeo porcentaje4 de pacientes con niveles de 360-380 mg/da, es notorio que otros individuos no han manifestado ciertos efectos, incluso cuando reciban sustancialmente ms que la cantidad mencionada.

Fuentes alimenticias del mineralAlimentos ricos en magnesio incluyen vegetales de hoja verde, granos integrales y nueces. La carne, almidones y leche tienen un contenido intermedio de magnesio y los alimentos refinados por lo general tienen los contenidos ms bajos.

Con un incremento del consume de alimentos refinados y procesados, la ingestin diettica de magnesio parece haber decrecido con los aos. La ingesta total de magnesio usualmente depende de las caloras ingeridas, lo que explica los niveles mayores de ingesta generalmente observados en nios y hombres adultos. El agua es una fuente variable de magnesio, tpicamente el agua dura tiene una mayor concentracin de sales de magnesio que el agua suave.

BiodisponibilidadEn una dieta tpica, aproximadamente 50% del magnesio consumido ser absorbido. Altos niveles de fibra diettica provenientes de frutas, vegetales y granos disminuyen la absorcin y/o retencin de magnesio.

Interacciones dietticas

Ingesta inedecuada y deficienciaLa deplecin severa de magnesio lleva a anormalidades bioqumicas ecpecficas y maniestaciones cnicasa fcilmente detectables. Los potenciales efectos de una ingesta inadecuadas o deficiencia son: Hipocalcemia sintomtica Calambres Interferencia con metabolism de vitamin D Hiperexcitabilidad neuromuscular Tetania Espasmo muscular pedal-carpal ConvulsionesLa deplecin de magnesio puede ser encontrada en varias enfermedades cardiovasculares y neuromusculares, sndromes de malabsrocin, diabetes mellitus, sndromes de desecho renal, osteoporosis y alcoholismo crnico. INGESTA EXCESIVALa ingesta excesiva proveniente de alimentos no se asocial con efectos adversos. Sin embargo, con ingesta excesiva de fuentesno alimenticias s se han observado efectos, que incluyen los siguientes: Diarrea Nausea Calambres abdominales Alcalosis metabliza Hipokalemia leo paraltico